这一成果解决了掺杂量与离子传输效率难以兼顾的长期难题，为开发低成本、低温SOFC提供了新路 径。研究人员表示，这一原理不仅适用于燃料电池，还可推广到低温电解器、氢气泵以及将二氧化碳转 化为有价值化学品的反应器等，有望为氢能普及和减碳带来更广泛影响。（张佳欣） 责任编辑：闫弘旭 研究团队最终发现，将高浓度的钪掺杂到锡酸钡和钛酸钡中，可在300℃条件下实现超过0.01S/cm的质 子电导率，这一数值与传统SOFC电解质在高温运行时的性能相当。 结构分析与分子动力学模拟显示，钪原子会将周围的氧原子连接成"ScO6高速通道"，使质子以极低的 迁移势垒快速通过。这条通道宽阔且振动柔和，避免了高掺杂氧化物中常见的质子陷阱。晶格动力学数 据还表明，锡酸钡和钛酸钡的结构比传统SOFC材料更"柔软"，可吸收更多钪，从而进一步提升质子传 输性能。 固体氧化物燃料电池（SOFC）因高效率和长寿命而备受关注，但其运行温度通常高达700—800℃，需 使用昂贵的耐高温材料，这制约了其广泛应用。据最新一期《自然·材料》杂志报道，日本九州大学研 究团队研制出可在300℃中温条件下高效运行的新型SOFC，有望推动低成本、低温SOFC的开发， ...

技术突破核心 - 日本九州大学研究团队开发出可在300摄氏度中温条件下高效运行的新型固体氧化物燃料电池[1] - 新型SOFC实现了超过0.01西门子每厘米的质子电导率，性能与传统SOFC在高温运行时相当[1] - 该技术通过将高浓度的钪掺杂到锡酸钡和钛酸钡中实现[1] 技术原理与优势 - 结构分析显示钪原子形成"ScO6高速通道"，使质子以极低迁移势垒快速通过[2] - 新材料的晶体结构比传统SOFC材料更"柔软"，可吸收更多钪，避免质子陷阱并提升传输性能[2] - 该成果解决了掺杂量与离子传输效率难以兼顾的长期难题[2] 商业化与应用前景 - 中温运行条件有望降低对昂贵耐高温材料的需求，推动低成本、低温SOFC开发[1] - 技术原理可推广至低温电解器、氢气泵及二氧化碳转化反应器等领域[2] - 该突破有望大幅加快SOFC的商业化进程，并为氢能普及和减碳带来广泛影响[1][2]